检查 IP 地址是不是在范围/子网内的标准/安全方法

Posted 2023-02-24

【中文标题】检查 IP 地址是不是在范围/子网内的标准/安全方法

【英文标题】：Standard/safe way to check if IP address is in range/subnet检查 IP 地址是否在范围/子网内的标准/安全方法

【发布时间】：2015-09-11 11:04:29

【问题描述】：

我有一小段代码将一个 32 位无符号整数（即：uint32_t）转换为一组四个 8 位字段，将其视为 IP 地址，然后向客户端报告位于预定的 IP 地址范围内。

我有 already found 一些 different examples 的 C 代码，它们向我展示了如何从包含它的 struct sockaddr_in 以及 with a C# answer 获取客户端的 IP 地址。但是，我想进一步分解地址，将其保留在纯 C 中，并想知道一些快速的事情：

系统之间的内部表示是否一致，或者我是否需要对 s_addr 字段进行字节顺序检查/更正？ 是否有类似于CLASS_C_NETMASK、CLASS_B_NETMASK 等的标准宏，它们比使用手动生成的掩码更合适（即：0xFF000000、0x00FF0000 等）。 套接字库中是否有任何现有函数可以检查 IP 地址是否在 IP 地址范围内或与子网掩码匹配？

谢谢。

【问题讨论】：

s_addr 始终采用“网络字节序”，即大端序。

Beej's Guide to Network Programming 不会出错。将其添加到您的参考/示例列表中以进行检查。 （他的其他导游也不错）

【参考方案1】：

系统之间的内部表示是否一致，或者我是否需要对 s_addr 字段进行字节序检查/更正？

s_addr 在所有平台上始终采用网络（大端）字节顺序。

是否存在 CLASS_C_NETMASK、CLASS_B_NETMASK 等标准宏，它们比使用手动生成的掩码更合适（即：0xFF000000、0x00FF0000 等）。

不，使用这样的宏也没有意义，因为子网掩码不是从一个网络固定到另一个网络。您需要为您的代码提供一个实际的网络 IP 及其子网掩码（提示用户、查询操作系统等）。然后，您可以计算子网的起始 IP 和结束 IP，以与您的目标 IP 进行比较：

uint32_t ip = ...; // value to check
uint32_t netip = ...; // network ip to compare with
uint32_t netmask = ...; // network ip subnet mask
uint32_t netstart = (netip & netmask); // first ip in subnet
uint32_t netend = (netstart | ~netmask); // last ip in subnet
if ((ip >= netstart) && (ip <= netend))
    // is in subnet range...
else
    // not in subnet range...

或者更简单，用子网掩码屏蔽网络 IP 和目标 IP，看看结果值是否相同（即它们是同一个子网）：

uint32_t ip = ...; // value to check
uint32_t netip = ...; // network ip to compare with
uint32_t netmask = ...; // network ip subnet mask
if ((netip & netmask) == (ip & netmask))
    // is on same subnet...
else
    // not on same subnet...

套接字库中是否有任何现有函数可以检查 IP 地址是否在 IP 地址范围内或与子网掩码匹配？

没有。但是手动实现很简单，只需要几行代码，如上图。

【讨论】：

非常有用的解决方案，谢谢！我可能会建议从 netend 中减去 1 以获得子网上的最后一个地址。

子网上的最后一个地址是子网的广播IP。使用子网掩码屏蔽网络 IP 会产生广播 IP，从技术上讲，它仍然是子网的一部分。如果您不想在比较中允许广播 IP，您可以将 netend 减 1，或者您可以将 <= netend 更改为 < netend，或者您可以使用子网掩码的倒数来屏蔽目标 IP并查看结果是否与掩码的值相同（如果是，则目标是广播IP）。

当网络掩码为 32 时它会失败，知道为什么吗？

32 是十六进制 0x20，二进制 00100000。该子网掩码的高位不是连续的 1 位。这在 IPv4 中技术上并不违法（它在 IPv6 上），但不鼓励并且在实践中很少使用。子网掩码的高位应始终为连续的 1 位。